[发明专利]一种水电机组一次调频协调控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种水电机组一次调频协调控制方法和装置，该方法包括：根据机组振动区范围、最大负荷限值、最小负荷限值和一次调频起始发电负荷确定机组调频裕量；根据机组调频裕量和机组实际频差确定调频负荷修正值和调频频差修正值；根据调频频差修正值和机组运行模式变换调速器PID的控制偏差；根据调频负荷修正值补偿监控系统负荷给定值。本发明实现了水电机组一次调频与监控系统功率闭环协调配合，并能使一次调频有效避开限制区域。

技术领域

本发明涉及水电机组控制技术领域，具体地，涉及一种水电机组一次调频协调控制方法和装置。

背景技术

水电站监控系统功率闭环与机组调速器一次调频无协调配合策略，导致一次调频有功功率调节量被监控系统功率闭环反调拉回，削弱了水电机组对电网频率的支撑作用。需要对调速器一次调频与监控系统功率闭环的协调配合开展针对性研究。

DL/T1245《水轮机调节系统并网运行技术导则》要求水轮机调节系统一次调频的功率调整幅度原则上不应加以限制，但应考虑对机组的最大和最小负荷限制和避开振动区运行。当前水电站的控制策略并未实现前述功能，一次调频不能有效避开限制区域，对水轮机自身的安全稳定运行有不利影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种水电机组一次调频协调控制方法，包括以下步骤：

S1、根据机组振动区范围、最大负荷限值、最小负荷限值和一次调频起始发电负荷确定机组调频裕量；

S2、根据S1获得的机组调频裕量和机组实际频差确定调频负荷修正值和调频频差修正值；

S3、根据S2获得的调频频差修正值和机组运行模式变换调速器PID的控制偏差；

S4、根据S2获得的调频负荷修正值补偿监控系统负荷给定值。

优选地，所述一次调频起始发电负荷为：

一次调频有效时，一次调频启动时刻记忆的机组实际发电负荷。

优选地，所述一次调频有效，判定方法为：

一次调频动作时，机组发电负荷不处于振动区范围内，判定为一次调频有效，否则判定为无效。

优选地，所述机组调频裕量，确定方法为：

首先根据机组振动区范围、最大负荷限值和最小负荷限值划分机组的调频区；

再根据一次调频起始发电负荷判定当前机组所在的调频区；

将机组所在的调频区上限、下限分别与一次调频起始发电负荷求偏差，获得当前调频区的上调裕量、下调裕量。

优选地，所述机组的调频区，划分方法为：

以最小负荷限值为下限，最低振动区的下限为上限，划分为低负荷调频区；

每相邻两个振动区之间的间隔区划分为一个调频区；

以最大负荷限值为上限，最高振动区的上限为下限，划分为高负荷调频区。

优选地，所述当前机组所在的调频区，判定方法为：

当一次调频有效时，一次调频起始发电负荷小于最低振动区上下限的均值，判定当前机组位于低负荷调频区；

当一次调频有效时，一次调频起始发电负荷在相邻两个振动区上下限的均值之间，判定当前机组位于相邻两个振动区之间的调频区；

当一次调频有效时，一次调频起始发电负荷大于最高振动区上下限的均值，判定当前机组位于高负荷调频区。

优选地，所述变换调速器PID的控制偏差，方法为：